И ТРАНСПОРТИРОВКА МОЛОКА

3.1. Первичная обработка молока и качество получаемых продуктов

Хозяйства республики несут большие финансовые потери из-за невысокого качества реализуемого молока, которое во многом зависит от его первичной обработки. Она включает следующие процессы: приемку молока, очистку его от механических примесей, охлаждение, хранение охлажденного молока в резервуарах-охладителях, в отдельных случаях - пастеризацию или стерилизацию. Первичная обработка молока – обязательный технологический прием, так как молоко является хорошей средой для развития микроорганизмов. Целью обработки молока в хозяйстве является сохранение его естественных свойств и улучшение санитарно-гигиенических качеств. На перерабатывающих предприятиях молоко подвергают вторичной обработке.

Операции, связанные с первичной обработкой и транспортировкой молока, оказывают существенное влияние на белковую, жировую фазу и содержание витаминов. При недостаточной первичной обработке ухудшаются технологические свойства молока, в частности увеличивается продолжительность сбивания сливок, снижается степень обезжиривания молока при сепарировании, увеличивается продолжительность сычужного свертывания.

От очистки, охлаждения и хранения молока в процессе первичной обработки зависит дальнейшая его переработка на предприятиях молочной промышленности. Для производства сыров, масла, цельномолочной продукции и др. предъявляются различные требования к режиму первичной обработки молока. Например, для производства сыров при первичной обработке молока необходимо исключать глубокое охлаждение (ниже 10 ⁰С) и ограничивать механическое воздействие, в частности излишнее перемешивание и многократное перекачивание насосами. В настоящее время во многих хозяйствах способы и режимы обработки молока определяются не технологическими требованиями, а имеющимся оборудованием.

В процессе первичной обработки в молоке могут происходить различные нежелательные изменения его свойств, приводящие к потере жира, ухудшению качества и снижению сроков хранения молочных продуктов. Одной из главных задач при первичной обработке молока является сохранность в натуральном виде дисперсности жира. На ее изменение влияет транспортировка молока по молокопроводу, перемешивание при хранении, перекачивание насосами, глубокое (ниже 6 ⁰С) охлаждение с длительным хранением.

Все это приводит к увеличению потерь жира при переработке молока, особенно при сепарировании и выработке жирного сыра, изменению качества получаемых молочных продуктов, снижению сроков хранения высокожирных продуктов. Связано это с тем, что под действием механических сил жировые шарики полностью или частично теряют оболочку и нарушается связь белок-фосфолипид (дестабилизация жира). Дестабилизация жировых шариков сопровождается изменением дисперсности жира в молоке.

При производстве сухого молока и молочных консервов следует максимально повышать стабильность жировых шариков, так как при ее нарушении жир быстро прогоркает, а сухие детские смеси становятся опасными для здоровья детей. При низких температурах происходит агрегатирование жировых шариков, а при высоких – их диспергирование.

3.2. Фермские молочные

Первичная обработка молока и его сохранение с момента получения и до отправки на молочные предприятия производится на фермских молочных, которые располагаются непосредственно при каждом коровнике. Они представляют собой изолированные, специально оборудованные помещения в виде отдельных пристроек к коровнику. В них осуществляют приемку молока, учет, фильтрацию, хранение и отправку на перерабатывающие предприятия. В фермских молочных могут быть отделения для приемки, обработки и хранения молока, моечное, для хранения чистой посуды, компрессорная, помещение для тепла и холода, лаборатория, бытовые комнаты. В моечных отделениях хранят моющие и дезинфицирующие средства, приготавливают их рабочие растворы. Они оборудованы столами для разборки и сборки доильных аппаратов.

В молокоприемном отделении устанавливают весы, молокоприемные баки, ванны, помпы. Моечное отделение служит для мойки и дезинфекции посуды, оборудования, инвентаря, доильных аппаратов. В молочной лаборатории проводят контроль качества молока, выявление коров больных маститами, первичный зоотехнический учет и следят за соблюдением санитарно-гигиенических условий получения, первичной обработки и хранения молока. В ней устанавливают химические столы, раковины, оборудование для проведения необходимых анализов.

Центральные молочные должны быть удалены от источников загрязнения: навозохранилищ, выгульных площадок для скота, силосных сооружений, водоемов со стоячей водой и магистральных дорог.

3.3. Очистка молока

Даже при самом строгом выполнении санитарно-гигиенических требований при доении в молоко попадают шерсть животных, пыль помещений, эпителий, частички кормов, подстилка. На фермах лучше создавать такие условия, чтобы получать высококачественное молоко, реже прибегая к фильтрации, так как она не всегда уменьшает бактериальную обсемененность. Используют два способа очистки молока: фильтрование и центробежную очистку.

Молоко на ферме следует начинать очищать сразу после выдаивания при температуре 30-35 ⁰С. При доении коров в переносные ведра молоко для очистки процеживают через фильтры. С этой целью используют бязь, нетканое синтетическое полотно, лавсановую, вафельную ткани, прессованную вату одноразового пользования, марлю бытовую. При фильтровании молока нетканое синтетическое полотно укладывают в цедилку в один слой, хлопчатобумажные, лавсановые ткани – в два, марлю – в четыре-шесть слоев. Однако полную очистку можно осуществить только через нетканые фильтры. Марля как фильтр для очистки молока непригодна, так как через ее отверстия не проходят только крупные механические примеси.

Фильтры из нетканого синтетического полотна после разового использования утилизируют. Срок использования марлевых фильтров составляет 10 дней, вафельных, фланелевых – 45 и лавсановых - 180 дней. При редкой смене фильтров скапливающиеся на их поверхности механические примеси могут размываться, со следующими порциями попадать в очищенное молоко и становится дополнительным источником его бактериального обсеменения и механического загрязнения.

После каждого доения проводят санитарную обработку тканевых фильтров: промывают от остатков молока в водопроводной воде, стирают в горячем (48-50 ⁰С) 0,5 %-ном растворе моющего средства, прополаскивают в водопроводной воде и кипятят в течение 12-15 мин.

При доении коров со сбором молока в молокопровод применяют закрытые молочные фильтры, установленные в линии. Если ручное фильтрование позволяет использовать необходимое количество слоев ткани любой плотности, то в доильных установках эти возможности ограничены. Чтобы не нарушать вакуумный режим доения, фильтровальная ткань не должна быть очень плотной. Но для полной очистки необходимы более плотные ткани.

Плотные нетканые материалы и бязь обеспечивают очистку молока до первой группы, но не могут работать без замены после выдаивания 150-200 коров, так как они засоряются плотным слоем механических примесей, нарушается вакуум и останавливается доение. Синтетические ткани (лавсан, капрон) позволяют поддерживать нормальный режим работы доильных установок, но размер отверстий в них не гарантирует очистку молока второй и третьей групп до первой. Ватные фильтры сильно загрязняются уже после пропускания 50-60 л молока, а марлевые - не обеспечивают его очистку от мелких механических примесей.

РУП «Институт животноводства НАН Беларуси» рекомендует новый фильтрующий элемент, изготовленный из нетканого термоскрепленного материала типа «спанбонд» на Светлогорском производственном объединении «Химволокно». Материал является антиалергенным, нетоксичным и легкомоющимся. Он обеспечивает фильтрацию молока в среднем 10 доек. При его использовании молоко, которое было до очистки второй группы по механической загрязненности, после очистки соответствует первой. После каждой дойки фильтрующие элементы освобождают от остатков молока струей водопроводной воды. Стирают их в 0,5 %-ном растворе моюще-дезинфицирующих средств и прополаскивают в горячей воде.

Более совершенным способом является очистка молока от механических примесей на центробежных молокоочистителях. Центробежная очистка молока на фермах нашей республики используется очень редко, но широко применяется в молочной промышленности. Не применяется этот способ очистки молока и на фермах зарубежных стран. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении барабана, посторонние механические примеси, эпителий, микроорганизмы и форменные элементы крови отбрасываются к стенкам барабана, а очищенное молоко удаляется. Количество примесей может составлять 0,02-0,06 % от массы молока, пропущенного через очиститель. Продолжительность работы очистителя не должна превышать 2 ч, так как за этот период бактериальная обсемененность по сравнению с первоначальной может снизиться в 1,5 раза, а при дальнейшей работе она может возрасти за счет их вымывания при чрезмерном наполнении сепаратора грязью. Молоко целесообразно очищать при температуре 30-35 ⁰С, т.е. сразу после выдаивания. Несвоевременная центробежная очистка не повышает качество молока. Если же подвергают очистке молоко, хранившееся более 2 ч на ферме без охлаждения, стойкость его резко снижается.

Методы оценки молока на содержание механических примесей самые разнообразные. Наиболее распространен метод, основанный на пропускании пробы молока через слой ватного кружка с дальнейшим сравнением его с эталоном, допускается также использование стандартного фильтра.

Охлаждение молока

Чтобы сохранить первоначальные качества молока, его бактерицидные и бактериостатические свойства в течение нескольких суток и создать необходимые условия для дальнейших технологических процессов при последующей переработке на молочных предприятиях необходимо как можно быстрее после доения снизить температуру молока до 18-20 ⁰С, а в течение 2 ч – до 4-8 ⁰С. Необходимость быстрого охлаждения молока заключается в том, что, во-первых, низкая температура способствует сохранению его антибактериальных свойств, во-вторых, замедляет процесс размножения микробов. Например, через 12 ч после доения количество бактерий в неохлажденном молоке увеличивается в 10 раз, а в охлажденном – даже несколько уменьшается. При хранении неохлажденного молока скисание происходит через 12 ч. У немедленно охлажденного до 18 ⁰С кислотность за этот период времени повышается с 17,5 до 19 ⁰Т, у охлажденного до 10 ⁰С кислотность молока вообще не изменяется. Нельзя смешивать охлажденное молоко с неохлажденным, т. к. нарушается бактерицидная фаза и повышается биохимическая активность микроорганизмов.

Продолжительность бактерицидной фазы в молоке зависит от санитарно-гигиенических условий его получения и хранения. Даже самое эффективное охлаждение микробиологически некачественного молока не улучшит его первоначальных свойств. К тому же охлаждение молока – один из самых энергоемких технологических процессов в молочном скотоводстве, при котором затраты энергии составляют 30-50 кВт×ч на тонну охлажденного молока. У лучших образцов техники для охлаждения, выпускаемых зарубежными фирмами, этот показатель равен 17-19 кВт×ч на тонну.

На многих фермах сельскохозяйственных предприятий республики имеется недостаточное количество оборудования для охлаждения молока, а если имеется, то плохо используется. В странах с развитым скотоводством фермы независимо от их размеров полностью оборудованы охладительными аппаратами, емкостями для хранения охлажденного молока в течение 2-3 суток без ухудшения качества молока. Утверждение многих наших специалистов, что молоко даже при соблюдении всех санитарно-гигиенических требований нельзя хранить более 20 ч, не совсем обосновано. Длительное (2-3 суток) хранение молока способствует уменьшению расходов при его транспортировке на перерабатывающие предприятия.

Для охлаждения свежевыдоенного молока на фермах используют различные способы: во флягах в проточной или ледяной воде, в охладителях и ваннах, вмонтированных в холодильные установки. Механизированные способы охлаждения наиболее эффективны и менее трудоемки по сравнению с охлаждением во флягах. Наиболее распространены пластинчатые охладители молока, но их целесообразно использовать только в целях предварительного его охлаждения. Наиболее рациональной схемой охлаждения молока на фермах является двухступенчатая, так как затраты энергии в три раза ниже, чем при охлаждении свежевыдоенного молока сразу после машинного доения. Сначала проводят предварительное охлаждение водой до 17-20 ⁰С в потоке с доением, а затем - охлаждение на пластинчатом или трубчатом охладителе рассолом. Резервуары целесообразнее использовать для хранения охлажденного молока, а не для охлаждения, так как молоко в них охлаждается длительный период, увеличивается количество бактерий и снижается качество молока.

В настоящее время Слонимской РАПТ для охлаждения и кратковременного хранения молока выпускается молокоохладительная установка СЛ-1600. РУП «БелНИИагроэнерго» модернизировало молокоохладительную установку СМ-1250, что позволило увеличить скорость охлаждения молока на 30 %, повысить срок службы испарителя в 3 раза и снизить затраты энергии на 10 %, но удельный расход электроэнергии на охлаждение 1 т молока остается высоким – до 40 кВт×ч.

Одним из путей сокращения расхода энергии в этом процессе является использование естественного холода. В республике необходимо разработать эффективные методы использования естественного холода, в частности естественного льда для охлаждения молока, прежде всего в стойловый период. Стоимость 1 т естественного льда в 2,5 раза ниже стоимости искусственного льда, получаемого от холодильных установок. Целесообразно использовать естественный холод при работе имеющегося охладителя молока сезонного действия ОМС-12, изготавливаемым ОАО «Брестсельмаш». Для охлаждения 2 т молока от 35 ⁰С до 4 ⁰С требуется менее 3 ч. Максимальная температура атмосферного воздуха, при которой возможна работа, равна 0 ⁰С. Использование его предназначено с середины октября до середины апреля.

В некоторых хозяйствах для охлаждения и хранения молока используют высокоэффективный энергосберегающий закрытый двухстенный резервуар – охладитель прямого охлаждения емкостью 8000 л фирмы «Цебос компакт», который позволяет собирать молоко от 2-6 доек, сохранять и отправлять его на реализацию через 2 дня, значительно экономя на транспортных расходах. Для охлаждения 700-1000 л молока с 34-35 ⁰С до 4 ⁰С требуется 10 кВт×ч. Тепловая энергия молока используется для подогрева воды. Охлаждение 3 л молока нагревает 2 л воды до температуры 54-58 ⁰С. Теплоохладительная установка ТХУ-14 так же одновременно с охлаждением молока обеспечивает нагрев воды до 60 ⁰С для технологических нужд.

Более простым способом охлаждения свежевыдоенного молока на мелких фермах является охлаждение его во флягах, погруженных в бассейн с водой. Это самый дешевый, но длительный и несовершенный способ охлаждения, не гарантирующий сохранение исходного качества молока. Следует учитывать, что температура водопроводной воды составляет 15 ⁰С, колодезной - 10 ⁰С, из артезианских скважин – 7-9, родниковой – 5-8 ⁰С. Молоко охлаждается до температуры на 4-7 ⁰С выше температуры используемой воды. Для получения воды более низкой температуры в нее добавляют лед. Уровень воды в бассейнах должен быть выше уровня молока во флягах, но не переливаться через края. Крышки фляг открывают. Для более быстрого и равномерного охлаждения молоко через 20-30 мин перемешивают мутовкой. При доении в переносные ведра время от конца доения до начала охлаждения не должно превышать 20 мин. Недостатком этого способа является низкая интенсивность охлаждения, значительные затраты ручного труда и охлаждающей воды, необходимо постоянно вести перемешивание молока.

При хранении молока при низких температурах снижается степень обезжиривания в процессе сепарирования, ухудшается способность к сычужному свертыванию и снижается плотность сгустка. При замораживании из-за деформации и повреждения оболочек также происходит дестабилизация жировых шариков, из-за чего снижаются сроки хранения готовых продуктов, так как они быстрее прогорают.

Окисление глицеридов молекулярным кислородом происходит при охлаждении молока, продолжительном хранении и контакте с кислородом воздуха. Молоко следует хранить в закрытых резервуарах, и его не следует часто перемешивать.